Вставляя вилку нового электронного устройства в розетку, вы не очень-то хотите услышать запах сгоревшей электроники. Чтобы избежать подобных ситуаций, инженерам, разрабатывающим устройства для потребительского рынка, нужно аккуратно проводить расчёты цепей питания и подбирать трансформатор, который обеспечит необходимые для устройства параметры питания по току и напряжению.
Технологии компьютерного моделирования позволяют проверить расчётные модели трансформаторов с различными параметрами и в различных режимах работы. Переводя испытания в компьютер и отказываясь от физического прототипирования, можно добиться завершения процессов оптимизации, сертификации и вывода продукта на рынок в более сжатые сроки и с меньшими затратами.
«Расчётные модели трансформаторов можно создавать и вручную, но это слишком затратно по времени. Создание одной расчётной модели легко может занять целый день, – делится своим опытом Марк Кристини (Mark Christini), ведущий инженер по приложениям из компании ANSYS. – Для облегчения этой работы мы выпустили ACT-расширение под названием “Electronic Transformer”. Приложение позволяет создать расчётную модель трансформатора примерно за 15 минут и отправить её на расчёт».
Как работает ACT-расширение «Electronic Transformer»
ACT-расширение «Electronic Transformer» позволяет инженерам подготовить модель для трёхмерного расчёта вихревых токов в решателе Maxwell 3D, в частности:
- выбрать геометрию сердечника из библиотеки 15 стандартных форм Philips и Ferroxcube;
- задать параметры намотки:
- планарный или плоский трансформатор;
- проводники круглого или прямоугольного поперечного сечения;
- выбрать материалы из библиотеки;
- добавить новые материалы в библиотеку;
- задать граничные условия для трёхмерного расчёта.
Марк Кристини описывает работу с ACT-расширением следующим образом: «Параметры расчётной модели вводятся за три шага: параметры сердечника, намотки и граничных условий. Далее можно либо остановиться на создании модели для расчёта в Maxwell, либо сразу отправить модель на расчёт и получить результаты. В результате расчёта пользователи получат модель поведения трансформатора на заданном диапазоне частот, которая позже может быть интегрирована в мультидоменный инструмент для моделирования цепей Simplorer, так что можно проверить работу трансформатора в рамках проектируемой цепи питания на системном уровне».
Кроме этого, можно вручную задать граничные условия для проведения электростатического расчёта для определения ёмкости.
ACT-расширение «Electronic Transformer» позволяет производить расчёты в следующих рамках:
- Диапазон частот от 10кГц до 1МГц.
- Линейная магнитная проницаемость, зависящая от частоты.
- Потери в сердечнике задаются коэффициентами формулы Штейнмеца (Steinmetz core loss coefficients), также в зависимости от частоты.
ACT-расширение «Electronic Transformer» позволит вашим продуктам избежать запаха горелой электроники. Для скачивания ACT-расширения вы можете перейти в магазин приложений ANSYS.
Источник: www.ansys.com
Автор: Mark Ravenstahl
